[发明专利]一种3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪族胺的制备方法，具体涉及于一个反应容器中 由3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己胺 (IPDA)的方法。

背景技术

3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己胺(异佛尔酮二胺，简称IPDA)是制备 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酰胺等的原料，也可以用来做环氧树脂 的硬化剂。其通常由3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮(异佛尔酮腈，简称 IPN)、氨、氢气在加氢催化剂作用下经过胺化加氢而制得IPDA；所得IPDA 为顺式异构体和反式异构体的混合物，而不同顺式/反式异构体比例的 IPDA具有不同的反应活性。根据DE-A4,211,454，顺式异构体含量低于 60％的IPDA可作为环氧树脂的反应组分以延长环氧树脂的使用寿命并降 低最大固化温度；而顺式异构体含量高(≧70％)的IPDA可提高加聚合 成树脂反应的速度。

现有技术中，由IPN制备IPDA的方法有多种类型。其中，一种类型 为将制备IPDA中的亚胺化反应和加氢反应先后进行，或在一个反应容器 中分别进行反应，或在多个反应容器中进行反应。US5,583,260公开了 一种IPN、氨和氢气在加氢催化剂作用下反应生成IPDA的方法。所述反 应分为两步温度，第一步温度为10℃～90℃，第二步温度为90℃～150 ℃，并且控制两步温度的差值要大于30℃。该方法的缺陷在于两步温度 控制过程比较繁琐。其IPDA的最高收率为92％，但重复其实施例却未能 得到同样的收率；专利US5,705,699公开了一种IPDA的制备方法，首先 在第一个反应器中将IPDA与IPN混合进行亚胺化，然后在第二个反应器 中在雷尼钴等加氢催化剂的作用下进行加氢；EP-B0,729,937公开了一 种在三个独立的反应器中进行反应制备IPDA的方法。该方法需要使用三 个反应器，设备的造价高昂。

由IPN制备IPDA方法中的另一种类型为亚胺化反应和加氢反应在一 个反应容器中于相同条件下同时进行，该方法相对于第一种类型简化了 反应过程，节约了成本。US3,352,913公开了一种IPN与氨、氢气在第八 族金属负载型催化剂的催化剂作用下合成IPDA的方法。其所用的氨腈比 为10到30，反应温度为70至130℃，氢气压力为150atm，在间歇釜内 一步反应。但该方法所得IPDA的收率只有80％，而且产物中含有大量的 IPAA副产物；专利JP4300852公开了一种与专利US3,352,913相类似的 方法，但是IPDA的收率更低；此外，这两篇专利都没有说明产物IPDA 的顺式/反式异构体比例。

发明内容

针对以上技术缺陷，本发明提供一种新的由IPN制备IPDA方法，其 中所述方法在一个反应容器中于相同条件下同时进行。

本发明由3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基 环己胺的方法为：将3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮、氨、醇类和/或醚类 溶剂、加氢催化剂和助催化剂在50℃-120℃、5-15MPa氢气压力的条件 下反应制成3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己胺，其中，所述助催化剂为无机 碱或有机碱；其中无机碱包括但不限于为氢氧化钾或氢氧化钠；有机碱 包括但不限于为叔丁醇钾、二异丙基胺基锂、乙醇钠或甲醇钠。本发明 所述助催化剂的使用量以质量计为3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮使用量 的1‰～10‰；优选为3‰～8‰。

本发明由3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基 环己胺的方法中，反应温度是加氢反应时反应器内的温度，低温反应速 度慢，高温能耗高且副反应增多；氢气压力是加氢反应的一个重要因素， 高的压力有利于加氢反应的进行，但氢气压力增大的同时，增加了设备 的造价；本发明优选反应温度为80℃-100℃；氢气压力为10-15MPa。

本发明由3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基 环己胺的方法中，反应溶剂可以采用本领域常规的反应溶剂，本发明反 应溶剂为醇类或者醚类，包括但不限于1-4碳的醇类或醚类，其中醇类 溶剂包括但不限于甲醇、乙醇或丙醇；醚类包括但不限于为乙醚、或甲 乙醚。所述醇类或/和醚类反应溶剂的使用量为能够溶解3-氰基-3，5，5- 三甲基环己酮的量，优选其与IPN的质量比为1～5。本发明反应溶剂优 选为甲醇或乙醇。